计算机网络基础及应用教学设计(第六章网络操作系统和网络管理).docx

计算机网络基础及应用简案（教学设计）课程名称： 计算机网络基础及应用教学反思（后记）该单元是本课程的重要内容，了解了什么是网络操作系统，以及如何进行网络管理。第6章教学内容网络操作系统和网络管理理论课时6时 实训课时 0学时一、学习目标与任务1 .学习目标描述知识目标：了解网络操作系统的定义,特点和功能。技能目标：网络管理的概念、功能。情感目标：几种典型的网络操作系统的特点，简单的网络管理协议2 .学习任务重点及难点：掌握网络管理协议二、教学方法1 .任务驱动、案例教学教师通过案例及任务驱动教学，让学生明确本次课学习目标及任务，从而可以激发起学生对 学习任务和学习过程、学习策略的积极性，培养学习兴趣等。2 .分组讨论法学生通过分组讨论的方法，同时提高学生的沟通能力和人际关系。3 .资源式教学课后练习，有针对性地进行课下作业任务的指导。三、学习活动组织1 .课上：本节以网络操作系统和网络管理贯穿教学过程，以教师为主导，学生为主体，介绍 本次课程的教学内容及目标，同时在教学过程中同时采用提问法、讨论法和互动式教学方法。2 .课下：课后练习。四、教学结构流程的设计教学环节教师活动学生活动教学回顾 （5分钟）教师引入课程新课导入（5分钟）什么是网络操作系统？常用的操作系统有哪些？应用较为普遍的网络操作系统有Windows>NetWare> UNIX、Linux 等。网络操作系统具有如下特征：（1）具有基本操作系统的特征，如支持处理 机、协议、自动硬件监测以及应用程序的多 重处理。（2）平安特征如认证、授权、登录限制和访 问控制。（3）提供服务名和目录。学生思考。（4）提供文件、打印、Web服务、支持和复 制服务。（5）支持Internet网络，如路由选择和广域 网端口。（6）用户管理并支持登录和下载、远程访问、 系统管理、图形接口的管理和审计工具。（7）聚集能力、容错及高效性系统。新课讲解1 > Windows网络操 作系统 （15分钟）教师讲解：微软的网络操作系统主要有：Windows NT Server 4.0、Windows 2000 Server 以及 Windows Server 2003等，个人操作系统 主要有:Windows 9X、Windows ME、 Windows XP 等。1. Windows NTWindows NT最初采用OS/2的界面，后 来因Windows 3.1操作系统的开发成功而 改为用 Windows系列的界面。Windows NT系列可支持Intel X86和局部精简指令 系统计算机的CPUoWindows NT较好地实现了充分利用硬件 新特性、可扩充性、可移植性、兼容性等 设计目标，Windows NT支持对称处理机 结构、内核多线程、多个可装卸文件系统 （MS DOS FAT, OS/2 HPFS, CDROMCDFS, NT可恢复文件系统NTFS等）， 还支持多种常用API和标准APK Win 32, OS/2, DOS, POSIX等），提供源码级 兼容或二进制兼容、内置网络和分布式计 算、互操作性。Windows NT系统从结构上看，可以分成 两局部：（1）系统用户态局部（NT保护子系统）。 即NT的服务器进程，NT共有两类保护 子系统：环境子系统。集成子系统。（2）核心态局部（NT执行体）0NT执行体包括：内核、硬件抽象层、LPC 功能、对象管理程序、进程管理程序、虚 存管理程序、I/O管理程序、平安访问监 视器、Win 32 USER和GDI模块。这里 的内核只是核心态程序的下层程序。内核学生记录教师本次课中的 知识点。的主要工作有中断和异常处理、线程调度 和处理机同步、实现内核对象等。2. Windows 2000(1) Windows 2000 Professional。它其实 是 Windows NT Workstation 的最新版本， 是专为各种桌面计算机和便携机开发的 新一代操作系统。它继承了 WindowsNT 的先进技术，提供了高层次的平安性、稳 定性和系统性能。同时，它帮助用户更加 容易地使用计算机、安装和配置系统、脱 机工作和使用Internet等。(2 ) Windows 2000 Server o 它是在 Windows NT Server 4.0的基础上开发出 来的。按照软件版本的升级命名规那么，将 它命名为 Windows NT Server 5.0更合适。 Windows 2000 Server是为服务器开发的 多用途操作系统，可为部门工作小组或中 小型公司用户提供文件打印、软件应用、 Web功能和通信等各种服务。它是一个 性能更好、工作更加稳定、更容易管理的 平台。Windows 2000 Server最重要的改 进是在活动目录服务技术的基础上,建立 了一套全面的和分布式的底层服务。3. Windows XP(1) Windows XP 的新特性。更丰富的交流功能。Windows XP下实时的声音、视频和应用 共享，使人们的交流更有成效。 更强的移动性。在Windows XP中，移动用户随时随地访问 信息的能力进一步增强。更好的帮助与支持。用户遇 到困难可以方便地连接到其他 用户或帮助资源，及时获得帮助 与支持。 更大的数码影像功能。利用 Windows XP创立、管理、共享 数码影像将变得非常轻松。 令人激动的音乐和娱乐。 Windows XP将为寻找、下载、 个性化和回放高质量的音频、视 频带来最正确体验。 建设“互联家庭”。WindowsXP为人们提供了在家中共享信 息、设备和Internet连接的简易 途径。(2) Windows XP核心技术。与 Windows 2000 一样，Windows XP基于NT技术，是纯32位操 作系统，而不像Windows 9X是 16/32位混合操作系统。因此， Windows XP 更稳定。4. Windows Server 2003Windows Server 2003的突出特点是具有 可靠性、可用性、可伸缩性和平安性，是 一个高度可靠的平台。Windows Server 2003有四个版本，下面分别简要阐述： (1 ) Windows Server 2003 标准版。Windows Server 2003标准版是一个可靠 的网络操作系统，可迅速方便地提供企业 解决方案。这种灵活的服务器是小型企业 和部门应用的理想选择。 支持文件和打印机共享。提供平安的Internet连接。允许集中化的桌面应用程序部署。(2) Windows Server 2003 企业版。 Windows Server 2003企业版是为满足各 种规模的企业的一般用途而设计的。它是 各种应用程序、Web服务和基础结构的 理想平台，它提供高度可靠性、高性能和 出色的商业价值。 是一种全功能的服务器操作系统，支 持多达8个处理器。 提供企业级功能，如8节点群集、支 持高达32GB内存等。 可用于基于Intel Itanium系列的计算 机。将可用于能够支持8个处理器和64 GB RAM的64位计算平台。(3) Windows Server 2003 Datacenter 版。 Windows Server 2003 Datacenter 版是为 运行企业和任务所倚重的应用程序而设 计的，这些应用程序需要最高的可伸缩性 和可用性。是Microsoft迄今为止开发的功能最 强大的服务器操作系统。 支持高达32路的SMP和64 GB 的 RAMo提供8节点群集和负载平衡 服务是它的标准功能。 将可用于能够支持32个处理 器和128 GB RAM的64位计算 平台。(4) Windows Server 2003 Web 版。Windows操作系统系列中的 新产品，Windows Server 2003 Web版用于Web服务和托管。用于生成和承载Web应用程 序、Web页面以及XML Web服 务。其主要目的是作为ns 6.0 Web服务器使用。提供一个快速开发和部署 XML Web服务和应用程序的平 台，这些服务和应用程序使用 ASP.NET技术，该技术是.NET 框架的重要局部。便于部署和管理。6.1.2 UNIX 系统UNIX操作系统是一种多用户操作系统， 它本是针对小型机主机环境开发的操作 系统，是一种集中式分时多用户体系结 构。UNIX操作系统支持网络文件系统服务、 提供数据等应用，功能强大，由AT&T 和SCO公司推出。小型局域网基本不使用UNIX作为网络 操作系统，UNIX 一般用于大型的网站或 大型的企、事业局域网中。目前常见的UNIX网络操作系统的版本 主要有：AT&T、SCO 的 UNIX SVR 3.2、 SVR 4.0 和 SVR 4.2 等。1. UNIX概述UNIX是一种多用户操作系统，1969年诞 生于贝尔( )实验室，由于其最初的 简洁、易于移植等特点而很快得到注意、开展并普及，成为从微型机跨越到巨型机 范围的惟一操作系统。2 . UNIX的系统结构UNIX系统的结构如下列图所示。UNIX系统分为核心层和实用层两局部。 内核是UNIX的心脏，它划分为44个源 代码文件，包括两个汇编文件，28个C 语言文件，14个C语言的全局变量文件。 两个汇编文件分为33个汇编子程序，共 约占1000行代码，主要用于系统初启、 中断处理等与硬件细节密切相关的局部。 28个C语言文件分为190个子程序，约 占10000行代码，这些源代码文件是作为 独立编写和编译的单位的。整个内核可以按其功能划分为：存储管 理、进程管理、中断、陷阱与系统调用、 输入/输出管理、文件系统。硬件机构支持核心态和用户指针,都有自 己的地址映射部件，所以，用户态的程序 不能直接访问核心态的程序和数据，只能 通过Trap指令自陷到核心内的操作系统 服务程序。在UNIX核心之外运行的是用户态的程 序，这包括用户程序、大量的应用程序和 各种软件包子系统，它们在Shen命令语 言解释程序管理之下，作为进程的用户态 的一局部来运行。所有用户进程(或者说 进程的用户态)只能用陷阱方式，调用内 核提供的41个系统调用程序来请求内核 为之服务，而用户只能通过Shen语言在 终端上或后台得到服务。3 .UNIX的网络功能UNIX操作系统网络功能的实现处于OSI 协议中的传输层以上的高层。它最基本的 功能是实现网络内点到点的邮件传送、文 件管理、用户程序的分配和执行。(1)文件管理。网络操作系统的文件系 统有多种不同的格式,有最简单的文件复 制和使用较为方便的联合文件系统。文件复制。网络中的某一节点计算机要使用 远程节点计算机上的文件时，必须使用显式 复制命令，把远程节点上的文件复制到本节 点的文件系统中，然后再按本地文件的方式使用。新课讲解二、网络管理教师讲解并演示：网络管理系统从逻辑上可以分为三个部 分：管理对象、管理进程和管理协议。(1)管理对象。管理对象是经过抽象的 网络元素，对应于网络中具体可以操作的 数据，被管理的网络硬件设备包括交换机、网 关、路由器、网桥、通信线路、网卡、服 务器以及工作站等。(2)管理进程。管理进程是负责对网络 设备进行全面的管理与控制的软件。(3)管理协议。管理协议那么负责在管理 系统与被管理对象之间传递操作命令，负 责解释管理操作命令。在网络管理过程中，主要有两种方法使网 络管理信息库中的数据与实际网络设备 的状态、参数保持一致，分别是事件驱动 方法和轮询驱动方法。(1)事件驱动方法。事件驱动方法是由 网络中各个网络监测设备在发现被监测 对象的状态、参数发生变化后，及时向管 理进程报告，这种报告称为事件报告。事 件报告并不意味着发生了严重的问题。管理进程将对事件进行分类,根据发生的 事件对网络服务影响的大小来划分事件 的等级。事件一般可以分成四个等级：致 命事件、严重事件、轻微事件和一般报警。(2)轮询驱动方法。在轮询驱动方法中， 管理进程主动轮流查询整个网络设备的 工作状态和参数。管理进程轮流查询后， 返回的结果正常，那么不做处理；如果返回 的结果说明网络设备已经出现故障，或者 根本就没有任何结果返回，那么说明网络设 备存在难以克服的故障，需要管理进程采 取措施才能够恢复。学生记录新课讲解3网络管理体系 结构教师讲解并演示：一个典型的网络管理体系结构由网络管 理系统、被管网络设备、网络信息库和网学生记录计算机网络的组 成和分类。络管理通信协议等四局部,其结构如下列图 所示。1 .网络管理系统网络管理系统（Network Management System, NMS）是指网络管理实体，其 管理和监控着假设干台网络管理设备,运行 在专门的工作站机器上。2 .被管网络设备被管网络设备指的是一些与网络相连的 路由器、交换机、主机还有打印机等，被 管网络设备上运行一个网络代理进程应 用软件，由该网管代理收集并存储设备本 身的管理信息，并响应来自网络管理系统 的命令，或主动向网络管理系统发送信 息。3 .网络信息库对被管设备的管理信息描述需要定义统 一的格式和结构，将管理信息具体化成一 个个被管对象,所有被管对象的集合以一 个数据结构给出就是管理信息库 （Management Information Base, MIB）。 管理信息库是一个信息存储库，包括了数 千个数据对象，网络管理员可以通过直接 控制这些数据对象去控制、配置或监控网 络设备。现在网络世界中流行的网络管理标准主 要有三种：TMN管理标准、OSI/CMIP 管理标准和Internet/SNMP管理标准。课堂讨论（10分钟）网络操作系统的主要特点？学生在教师的带着下讨论 问题。老师带着学生总结结论， 学生记录。课堂总结 （5分钟）网络操作系统是使网络上各计算机能方便而 有效的共享网络资源，为网络用户提供所需 要的服务。学生在老师的引导下共同 总结本次课的主要内容。布置作业 （5分钟）课后练习。学生记录作业。